Jääkauden jälkeen tässä Pyhäjärvi-instituutin kohdalla lainehti Itämeri. Maankohoamisen seurauksena meri on hitaasti, mutta varmasti siirtynyt nykyiselle paikalleen. Noin 5600 vuotta sitten maa oli noussut niin paljon, että Pyhäjärvi kuroutui merestä ja muodostui järvi. Ihmiset olivat asuttaneet rantoja jo paljon kauemmin, vanhimmat havainnot ihmisasutuksesta ovat 9000 vuoden takaa. Järvi oli jo silloin rantojensa asukkaille tärkeä, oletettavaa on, että se toimi kalavetenä ja auringossa läikehtivä järvenpinta tyynnytti jo silloin katsojan ajatukset.

Järvien pohjaan tallentuu jälkiä menneistä otuksista ja niitä tutkimalla voidaan selvittää, minkälainen järvi oli syntymänsä aikoihin ja sen jälkeen. Pohjaan kerrostunut mutapatja on aikajärjestyksessä oleva luonnonhistoriallinen arkisto, johon on taltioitunut vesistön ja sen lähialueen ympäristöhistoria. Tätä tutkivaa tieteenhaaraa kutsutaan paleolimnologiaksi. Paleo viittaa menneeseen ja limnologia sisävesien tutkimukseen. Paleolimnologista tutkimusta tehtäessä järven pohjaan työnnetään pitkä ontto putki, jolla kairataan ja nostetaan ylös pötkö pohjasavea. Kukin kohta pötkössä edustaa tiettyä aikaa, ajoitus voidaan tehdä mm. radioisotooppimenetelmällä, joka perustuu siihen, että alkuaineiden isotoopit hajoavat tunnetulla vauhdilla toisiksi alkuaineiksi tai isotoopeiksi. Saven joukosta etsitään eliöiden jäänteitä, kuten eläinplanktonin kuoren palasia, kasviplanktonin eli levien kovia rakenteita ja kasvien siitepölyä. Pohjasaven löydösten perusteella voidaan paitsi kuvata muinaisia järven eliöitä, myös mallintaa erilaisia muuttujia, kuten tutkittavan ajanjakson lämpötilaolot, suolaisuus, pH, syvyysolot, ravinnetaso ja veden väri sekä humuspitoisuus. Myös vesistöä ympäröivän alueen kasvillisuushistoriaa on mahdollista selvittää.

Paleolimnologisia tutkimuksia tehdään kairaamalla putkeen pohjasedimenttiä.

Pyhäjärven paleolimnologinen tutkimus on paljastanut yllättäviä asioita. Löydetyn lajiston perusteella voidaan nimittäin päätellä, että Pyhäjärvi oli syntymänsä jälkeen monta tuhatta vuotta selvästi nykyistä rehevämpi ja sameavetinen järvi. Järvi on sittemmin muuttunut voimakkaasti. Tutkimusaineiston perusteella veden pinta on laskenut mahdollisesti Eurajoen perkaamisen yhteydessä ensimmäisen kerran jo 1600-luvulla, jolloin järven eliöstö muuttui ja järvi alkoi muuttua karummaksi ja kirkkaammaksi. Tätä vaihetta on tarpeen tutkia lisää yhteistyössä arkeologien ja maisemantutkijoiden kanssa. Toisen kerran veden pintaa laskettiin 1850-luvulla, jolloin haluttiin saada lisää viljelymaata ja Pyhäjärven veden pintaa laskettiin noin 2 metriä. Tässä yhteydessä järven valaistusolot muuttuivat niin että pohjaan tuli enemmän valoa ja vesikasvit pääsivät runsastumaan. Kasvit voittivat ravinnekilpailussa levät ja vesi kirkastui. Todennäköisesti myös pohjaveden osuus Pyhäjärveen tulevista vesistä kasvoi ja se lisäsi veden kirkkautta – tämä tosin vaatii lisätutkimusta. Seurasi siis kirkkaan veden jakso, jolloin järvessä oli runsaasti vesikasveja ja suuria vesikirppuja, jotka pystyivät laiduntamalla pitämään veden kirkkaana. Tästä voidaan päätellä, että eläinplanktoniin kohdistui vain vähän kalojen saalistusta. Pyhäjärven luontaista planktonin syöjää kuoretta kalastettiin tehokkaasti, eikä järveen oltu vielä istutettu siikaa ja muikkua.

Sedimenttipötkössä näkyvät kerrokset kertovat mm. ilmastosta, kasvillisuudesta ja lajistosta.

Siika istutettiin Pyhäjärveen 1910-luvulla. Sen vaikutus eläinplanktoniin ei näy tutkimuksissamme kovin selvästi, mutta muikun istutus 1950-luvulla näkyy erittäin selvästi siten, että eläinplanktonin keskikoko pienenee ja määrä vähenee. Tämä kiihdytti omalta osaltaan rehevöitymiskehityksen alkua, sillä levät pääsivät runsastumaan, kun eläinplankton ei niitä enää pystynyt yhtä tehokkaasti laiduntamaan. Valitettavasti myös tehostuneen maatalouden ja asutuksen ravinnekuormitus alkoi kasvaa samaan aikaan, jolloin järvi alkoi jälleen palautua rehevämmäksi. Toisaalta 1990-luvulla alkaneiden vesiensuojelutoimien vaikutus näkyy tutkimuksessa selvästi. Kirkkaan ja karun veden lajien osuus on jälleen kasvanut ja rehevyyttä kuvastavien vähentynyt.

Tutkimus osoittaa, että ihmistoiminta on vaikuttanut Pyhäjärveen jo kauan. Järvi on reagoinut muutoksiin voimakkaasti ja koko ekosysteemin tasolla. Näiden suurten muutosten ymmärtäminen antaa meille ymmärrystä siihen, miten voimme sekä valuma-alueella että järvellä varautua tuleviin ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin.

Jutun on kirjoittanut Anne-Mari Ventelä, Pyhäjärvi-instituutin vesistötoimialan päällikkö ja Turun yliopiston akvaattisen ekologian dosentti

Pyhäjärven paloelimnologista tutkimusta ovat rahoittaneet Suomen akatemia ja Nesslingin säätiö. Uusi tutkimusartikkeli (englanniksi) on luettavissa täältä.

Teksti on osa kuukausittain Alasatakunta-lehdessä ja Auranmaan Viikkolehdessä ilmestyvää Pyhäjärven puolesta -juttusarjaa. Juttusarjaa on kirjoitettu vuodesta 1995 ja kaikki sarjan jutut ovat luettavissa Pyhäjärven suojeluohjelman sivuilta tästä linkistä.